電子測(cè)量與儀器課件第六章元器件測(cè)量與儀器2

1、第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 1RLR圖圖6.1 實(shí)際電阻器的等效電路實(shí)際電阻器的等效電路(a)(b)RCSCCRCP圖圖6.2 實(shí)際電容器的等效電路實(shí)際電容器的等效電路Dx=tan=RCS/XC=CRCS Dx=tan= XC/RCP =1/CRCPQ=XL/RLS=L/RLSQ=RLP/XL= RLP/L集中參數(shù)元件的等效集中參數(shù)元件的等效第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 26.4 諧振法測(cè)量集中參數(shù)元件諧振法測(cè)量集中參數(shù)元件 諧振法又稱諧振法又稱Q表法，是以表法，是以LC諧振回路諧振特性為基礎(chǔ)而進(jìn)諧振回路諧振特性為基礎(chǔ)而進(jìn)行測(cè)量的方法。在高頻段，諧振法受雜散耦合等的影響較小，行測(cè)量的方法。在

2、高頻段，諧振法受雜散耦合等的影響較小，且比較符合電感、電容的實(shí)際工作情況，因此，諧振法高頻段且比較符合電感、電容的實(shí)際工作情況，因此，諧振法高頻段測(cè)量結(jié)果比較可靠，是測(cè)量高頻元件的常用方法。測(cè)量結(jié)果比較可靠，是測(cè)量高頻元件的常用方法。6.4.1 Q表的組成及工作原理表的組成及工作原理 諧振法構(gòu)成的測(cè)量?jī)x器稱為諧振法構(gòu)成的測(cè)量?jī)x器稱為Q表，適合在高頻狀態(tài)下測(cè)量表，適合在高頻狀態(tài)下測(cè)量電容量、電感量、電容損耗因數(shù)、諧振回路或電感品質(zhì)的因數(shù)。電容量、電感量、電容損耗因數(shù)、諧振回路或電感品質(zhì)的因數(shù)。它由測(cè)量回路、信號(hào)源、耦合回路及它由測(cè)量回路、信號(hào)源、耦合回路及Q值電壓表等部分組成，值電壓表等部分組成

3、，圖圖6.16為為Q表工作原理圖，設(shè)測(cè)量回路電流有效值、總電感、表工作原理圖，設(shè)測(cè)量回路電流有效值、總電感、總電容為總電容為I、L、C。第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 3信號(hào)源信號(hào)源耦合回路耦合回路Q值值電壓電壓表表LxR+Us測(cè)量回路測(cè)量回路圖圖6.16 Q表工作原理圖表工作原理圖CxuAR2R11234CsIoI第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 4測(cè)量回路，即測(cè)量回路，即LC諧振回路，它由電感、電容及回路等效諧振回路，它由電感、電容及回路等效損耗電阻損耗電阻R組成。組成。Q表就是根據(jù)該回路的諧振特性來(lái)測(cè)量的。表就是根據(jù)該回路的諧振特性來(lái)測(cè)量的。如果測(cè)量回路處于諧振狀態(tài)，則存在如下關(guān)系：如果測(cè)量回

4、路處于諧振狀態(tài)，則存在如下關(guān)系： （6-9） I=Us/R=UL/XL=UC/XC Q=XL/R=XC/R Q=UC/Us=UL/UsLCff210s 120CLLC201第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 56.4.2 測(cè)量電感測(cè)量電感諧振法測(cè)量電感，除了依據(jù)式（諧振法測(cè)量電感，除了依據(jù)式（6-9）直接測(cè)量（直接法）直接測(cè)量（直接法）外，還包括串聯(lián)替代法和并聯(lián)替代法。外，還包括串聯(lián)替代法和并聯(lián)替代法。1. 串聯(lián)替代法串聯(lián)替代法 ( 適合測(cè)量小電感適合測(cè)量小電感)如圖如圖6.17所示，圖中信號(hào)源與測(cè)量回路之間采用的互感所示，圖中信號(hào)源與測(cè)量回路之間采用的互感耦合方式為松耦合，否則，信號(hào)源內(nèi)阻將嚴(yán)重影

5、響測(cè)量回路耦合方式為松耦合，否則，信號(hào)源內(nèi)阻將嚴(yán)重影響測(cè)量回路的諧振特性而產(chǎn)生諧振點(diǎn)誤判。其測(cè)量步驟如下：的諧振特性而產(chǎn)生諧振點(diǎn)誤判。其測(cè)量步驟如下：將將1、2端短接，調(diào)節(jié)端短接，調(diào)節(jié)Cs到較大電容到較大電容C1位置，調(diào)節(jié)信號(hào)位置，調(diào)節(jié)信號(hào)Lx圖圖6.17 串聯(lián)替代法測(cè)量電感原理圖串聯(lián)替代法測(cè)量電感原理圖M1234CsL信號(hào)源V第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 6源頻率，使回路諧振，設(shè)諧振頻率為源頻率，使回路諧振，設(shè)諧振頻率為f0，此時(shí)滿足：，此時(shí)滿足： （6-10） 去掉去掉1、2之間的短路線，之間的短路線，將將Lx接入回路，保持信號(hào)源頻率接入回路，保持信號(hào)源頻率f0不變，調(diào)節(jié)不變，調(diào)節(jié)Cs至至

6、C2使回路重新諧振，此時(shí)滿足：使回路重新諧振，此時(shí)滿足：（6-11） 求解式（求解式（6-10）和式（）和式（6-11）組成的方程組，得：）組成的方程組，得： 2. 并聯(lián)替代法并聯(lián)替代法 并聯(lián)替代法適合測(cè)量大電感，始終將圖并聯(lián)替代法適合測(cè)量大電感，始終將圖6.17中中1、2兩端兩端120241CfLLx圖6.17 串聯(lián)替代法測(cè)量電感原理圖M1234CsL信號(hào)源V2202x41CfLL2120221x4CCfCCL第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 7短接。其測(cè)量步驟如下：短接。其測(cè)量步驟如下： 不接入不接入Lx，調(diào)小可變電容，調(diào)小可變電容Cs為為C1，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率使，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率使回路諧振，設(shè)諧

7、振頻率為回路諧振，設(shè)諧振頻率為f0，此時(shí)滿足：，此時(shí)滿足： （6-12） 將將Lx接至接至3、4端，保持信號(hào)源頻率端，保持信號(hào)源頻率f0不變，調(diào)節(jié)不變，調(diào)節(jié)Cs至至C2使回路重新諧振，此時(shí)滿足：使回路重新諧振，此時(shí)滿足：（6-13） 求解式（求解式（6-12）和式（）和式（6-13）組成的方程組，得：）組成的方程組，得： 6.4.3 測(cè)量電容測(cè)量電容 諧振法測(cè)量電容，一般采用串聯(lián)替代法和并聯(lián)替代法。諧振法測(cè)量電容，一般采用串聯(lián)替代法和并聯(lián)替代法。120241CfL2202x411CfLL)(4112202xCCfL第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 8替代法可以有效地消除分布電容或引線電感所造成的影

8、響。替代法可以有效地消除分布電容或引線電感所造成的影響。 1. 串聯(lián)替代法串聯(lián)替代法 串聯(lián)替代法適合測(cè)量大電容，如圖串聯(lián)替代法適合測(cè)量大電容，如圖6.17所示。其測(cè)量步所示。其測(cè)量步驟如下：驟如下： 將將1、2端短接，調(diào)小可變電容端短接，調(diào)小可變電容Cs為為C1，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率使測(cè)量回路諧振，設(shè)諧振頻率為率使測(cè)量回路諧振，設(shè)諧振頻率為f0。 去掉短路線，將被測(cè)電容去掉短路線，將被測(cè)電容Cx接至接至1、2端，保持信號(hào)源端，保持信號(hào)源頻率頻率f0不變，調(diào)節(jié)不變，調(diào)節(jié)Cs至至C2使測(cè)量回路重新諧振。使測(cè)量回路重新諧振。 上述兩步，測(cè)量回路中的電感以及前后兩次的諧振頻上述兩步，測(cè)量回路中

9、的電感以及前后兩次的諧振頻率未變，因此，前后兩次測(cè)量回路的等效電容值是相等的，率未變，因此，前后兩次測(cè)量回路的等效電容值是相等的，即即2x2x1CCCCC第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 92. 并聯(lián)替代法并聯(lián)替代法并聯(lián)替代法適合測(cè)量小電容，如圖并聯(lián)替代法適合測(cè)量小電容，如圖6.17所示，圖中所示，圖中1、2端始終短接或接入一標(biāo)準(zhǔn)電感，其測(cè)量步驟如下：端始終短接或接入一標(biāo)準(zhǔn)電感，其測(cè)量步驟如下：1）不接入被測(cè)電容）不接入被測(cè)電容Cx，調(diào)大可變電容，調(diào)大可變電容Cs為為C1，調(diào)節(jié)信號(hào)，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率使測(cè)量回路諧振，設(shè)諧振頻率為源頻率使測(cè)量回路諧振，設(shè)諧振頻率為f0。2）將被測(cè)電容接至）將被測(cè)電容接至

10、3、4端，保持信號(hào)源頻率端，保持信號(hào)源頻率f0不變，調(diào)不變，調(diào)節(jié)節(jié)Cs至至C2使測(cè)量回路重新諧振。使測(cè)量回路重新諧振。3）上述兩步，測(cè)量回路中的電感以及前后兩次的諧振頻）上述兩步，測(cè)量回路中的電感以及前后兩次的諧振頻率未變，因此，前后兩次測(cè)量回路的等效電容值是相等的，率未變，因此，前后兩次測(cè)量回路的等效電容值是相等的，即即 C1=C2+Cx Cx=C1C2第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 106.4.4 Q表實(shí)例及使用方法表實(shí)例及使用方法圖6.18為QBG-3型Q表面板結(jié)構(gòu)圖，它的使用方法如下：圖6.18 QBG-3型Q表面板圖主調(diào)電容度盤(pán)Cx接線柱Lx接線柱開(kāi)定位零位校直Q值范圍Q值零位校直Q1

11、定位表Q值定位細(xì)調(diào)定位粗調(diào)波段開(kāi)關(guān)頻率旋鈕pFL. f對(duì)照表微調(diào)CL第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 111. 測(cè)量準(zhǔn)備測(cè)量準(zhǔn)備2. 電感線圈電感線圈Q值的測(cè)量值的測(cè)量將被測(cè)線圈接到將被測(cè)線圈接到Lx接線柱上；接線柱上；1)調(diào)節(jié)頻率旋鈕及波段開(kāi)關(guān)至測(cè)量所需的頻率點(diǎn)；選擇調(diào)節(jié)頻率旋鈕及波段開(kāi)關(guān)至測(cè)量所需的頻率點(diǎn)；選擇合適的合適的Q值擋級(jí)；調(diào)節(jié)值擋級(jí)；調(diào)節(jié)“定位零位校直定位零位校直”旋鈕使定位表指示旋鈕使定位表指示為零，調(diào)節(jié)定位粗調(diào)及定位細(xì)調(diào)旋鈕使定位表指針指到為零，調(diào)節(jié)定位粗調(diào)及定位細(xì)調(diào)旋鈕使定位表指針指到“Q1”處；處；2)調(diào)整主調(diào)電容度盤(pán)遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)，再調(diào)節(jié)調(diào)整主調(diào)電容度盤(pán)遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)，再調(diào)節(jié)“Q值

12、零位校直值零位校直”使使Q值表指針指在零點(diǎn)上，最后調(diào)解主調(diào)電容度盤(pán)和微調(diào)旋值表指針指在零點(diǎn)上，最后調(diào)解主調(diào)電容度盤(pán)和微調(diào)旋鈕使回路諧振（鈕使回路諧振（Q值表指示最大），則值表指示最大），則Q值表的示值即為被測(cè)值表的示值即為被測(cè)線圈的線圈的Q值。值。第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 123. 電感量的測(cè)量電感量的測(cè)量首先估計(jì)一下被測(cè)線圈的電感量，按照表首先估計(jì)一下被測(cè)線圈的電感量，按照表6-2選出對(duì)應(yīng)頻選出對(duì)應(yīng)頻率，再調(diào)節(jié)波段開(kāi)關(guān)及頻率旋鈕使信號(hào)源頻率達(dá)到所需頻率率，再調(diào)節(jié)波段開(kāi)關(guān)及頻率旋鈕使信號(hào)源頻率達(dá)到所需頻率值；將值；將“微調(diào)微調(diào)”置于零點(diǎn)，調(diào)節(jié)主調(diào)電容度盤(pán)使置于零點(diǎn)，調(diào)節(jié)主調(diào)電容度盤(pán)使Q值表

13、指示值表指示最大。此時(shí)，被測(cè)線圈的電感量等于主調(diào)電容度盤(pán)上讀出的最大。此時(shí)，被測(cè)線圈的電感量等于主調(diào)電容度盤(pán)上讀出的電感值乘以電感值乘以L、f、倍率對(duì)照表中的倍率。、倍率對(duì)照表中的倍率。表表6-2 L、f、倍率對(duì)照表、倍率對(duì)照表電感倍率頻率0.11H0.125.2MHz1.010H17.95MHz10100H102.52MHz0.11.0mH0.1795kHz1.010mH1252kHz10100mH1079.5kHz第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 134. 線圈分布電容的測(cè)量線圈分布電容的測(cè)量1)將主調(diào)電容度盤(pán)調(diào)至某一適當(dāng)電容值上（一般為將主調(diào)電容度盤(pán)調(diào)至某一適當(dāng)電容值上（一般為200pF），

14、記為），記為C1；2)再調(diào)節(jié)波段開(kāi)關(guān)及頻率旋鈕使再調(diào)節(jié)波段開(kāi)關(guān)及頻率旋鈕使Q值表指示最大，即找到值表指示最大，即找到諧振點(diǎn)諧振點(diǎn)f1；3)重新調(diào)節(jié)波段開(kāi)關(guān)、頻率旋鈕使信號(hào)源頻率為重新調(diào)節(jié)波段開(kāi)關(guān)、頻率旋鈕使信號(hào)源頻率為f1的兩倍，的兩倍， 4)然后調(diào)節(jié)主調(diào)電容度盤(pán)使然后調(diào)節(jié)主調(diào)電容度盤(pán)使Q值表指示最大，記為值表指示最大，記為C2。則分布。則分布電容量電容量C0可由下式計(jì)算：可由下式計(jì)算：C0=(C14C2)/3第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 145. 電容量的測(cè)量電容量的測(cè)量被測(cè)電容量大小不同，其測(cè)量方法也不同。有兩種情況：被測(cè)電容量大小不同，其測(cè)量方法也不同。有兩種情況：（1）小于）小于460

15、pF電容的測(cè)量電容的測(cè)量可以采用并聯(lián)替代法來(lái)測(cè)量。從可以采用并聯(lián)替代法來(lái)測(cè)量。從Q表附件中選取一只電表附件中選取一只電感量大于感量大于1mH的標(biāo)準(zhǔn)電感接至的標(biāo)準(zhǔn)電感接至 Lx接線柱，將接線柱，將“微調(diào)微調(diào)”調(diào)到零，調(diào)到零，主調(diào)電容度盤(pán)調(diào)至最大（主調(diào)電容度盤(pán)調(diào)至最大（500pF），記為），記為C1；然后調(diào)節(jié)；然后調(diào)節(jié)“定為定為零位校直零位校直”和和“Q值零位校直值零位校直”旋鈕使定位表及旋鈕使定位表及Q值表指示為值表指示為零，再調(diào)節(jié)定位粗調(diào)及定位細(xì)調(diào)旋鈕使定位表指針指在零，再調(diào)節(jié)定位粗調(diào)及定位細(xì)調(diào)旋鈕使定位表指針指在“Q1”處；最后調(diào)節(jié)頻率旋鈕及波段開(kāi)關(guān)，使處；最后調(diào)節(jié)頻率旋鈕及波段開(kāi)關(guān)，使Q值

16、表指示最值表指示最大。將被測(cè)電容接至大。將被測(cè)電容接至Cx接線柱，重調(diào)主調(diào)電容度盤(pán)使接線柱，重調(diào)主調(diào)電容度盤(pán)使Q值表值表指示最大，此時(shí)度盤(pán)讀數(shù)為指示最大，此時(shí)度盤(pán)讀數(shù)為C2，則被測(cè)電容，則被測(cè)電容Cx等于：等于： Cx=C1-C2第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 156. 電容損耗因數(shù)的測(cè)量電容損耗因數(shù)的測(cè)量 首先將主調(diào)電容度盤(pán)調(diào)至首先將主調(diào)電容度盤(pán)調(diào)至500pF，記為，記為C1，將大于，將大于1mH的的標(biāo)準(zhǔn)電感接至標(biāo)準(zhǔn)電感接至Lx接線柱，調(diào)節(jié)波段開(kāi)關(guān)及頻率旋鈕使接線柱，調(diào)節(jié)波段開(kāi)關(guān)及頻率旋鈕使Q值表指值表指示最大，設(shè)它的讀數(shù)為示最大，設(shè)它的讀數(shù)為Q1；然后將被測(cè)電容并接于；然后將被測(cè)電容并接于C

17、x接線柱接線柱上，調(diào)小主調(diào)電容度盤(pán)至某值，設(shè)為上，調(diào)小主調(diào)電容度盤(pán)至某值，設(shè)為C2，重調(diào)信號(hào)源頻率使，重調(diào)信號(hào)源頻率使Q值表再次指示最大，設(shè)讀數(shù)為值表再次指示最大，設(shè)讀數(shù)為Q2，則損耗因數(shù)，則損耗因數(shù)Dx為：為：7.注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)使用使用Q表測(cè)量過(guò)程中應(yīng)注意，被測(cè)元件不能直接放在儀器頂板表測(cè)量過(guò)程中應(yīng)注意，被測(cè)元件不能直接放在儀器頂板上，要加一塊高頻損耗小的如聚乙烯之類(lèi)的襯墊板；被測(cè)元上，要加一塊高頻損耗小的如聚乙烯之類(lèi)的襯墊板；被測(cè)元件接線要短且接觸良好；被測(cè)元件的屏蔽罩要接到低電位接件接線要短且接觸良好；被測(cè)元件的屏蔽罩要接到低電位接線柱上。線柱上。2121x121CCCQQQQD第6章

18、 電子元器件測(cè)量與儀器 166.5 晶體管特性圖示儀及應(yīng)用晶體管特性圖示儀及應(yīng)用-元器件測(cè)試元器件測(cè)試1、采用圖示法在熒光屏上直接顯示各種晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管、采用圖示法在熒光屏上直接顯示各種晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管等的特性曲線，等的特性曲線，2、并據(jù)此測(cè)算出元器件各項(xiàng)參數(shù)的儀器，例如測(cè)量、并據(jù)此測(cè)算出元器件各項(xiàng)參數(shù)的儀器，例如測(cè)量PNP和和NPN型三極管的輸入特性、輸出特性、電流放大特性；各種反向型三極管的輸入特性、輸出特性、電流放大特性；各種反向飽和電流、擊穿電壓，各類(lèi)晶體二極管的正反向特性等飽和電流、擊穿電壓，各類(lèi)晶體二極管的正反向特性等 晶體晶體管特性圖示儀特點(diǎn)：管特性圖示儀特點(diǎn)：1、具有用途廣泛

19、、直接顯示、使用方便、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。、具有用途廣泛、直接顯示、使用方便、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。2、尤其在晶體管各種極限參數(shù)和擊穿特性的觀測(cè)時(shí)，采用、尤其在晶體管各種極限參數(shù)和擊穿特性的觀測(cè)時(shí)，采用瞬時(shí)電壓和瞬時(shí)電流能使被測(cè)晶體管只承受瞬時(shí)過(guò)載而不會(huì)造成瞬時(shí)電壓和瞬時(shí)電流能使被測(cè)晶體管只承受瞬時(shí)過(guò)載而不會(huì)造成損壞。損壞。3、不能用于測(cè)量晶體管的高頻參數(shù)、不能用于測(cè)量晶體管的高頻參數(shù)。第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 176.5.1 晶體管特性圖示儀的組成晶體管特性圖示儀的組成 圖圖6.19是共發(fā)射極是共發(fā)射極NPN型三極管輸出特性曲線及其逐點(diǎn)型三極管輸出特性曲線及其逐點(diǎn)測(cè)量法示意圖。測(cè)量法示意圖。 晶體

20、管特性儀的測(cè)量為動(dòng)態(tài)測(cè)量法，逐晶體管特性儀的測(cè)量為動(dòng)態(tài)測(cè)量法，逐點(diǎn)測(cè)量法是晶體管特性圖示儀的測(cè)量原理基礎(chǔ)。點(diǎn)測(cè)量法是晶體管特性圖示儀的測(cè)量原理基礎(chǔ)。VAVARBRCECEBIB0=0IB1IB2IB3IB4uCE(t)iC(t)0(b)(a)圖圖6.19 晶體三極管輸出特性曲線及逐點(diǎn)測(cè)量法示意圖晶體三極管輸出特性曲線及逐點(diǎn)測(cè)量法示意圖第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 18晶體管特性圖示儀應(yīng)具備以下功能：晶體管特性圖示儀應(yīng)具備以下功能：能夠提供測(cè)試過(guò)程所需的各種基極電流能夠提供測(cè)試過(guò)程所需的各種基極電流IB。每一個(gè)固定每一個(gè)固定IB期間，集電極電壓期間，集電極電壓EC應(yīng)作相應(yīng)改變。應(yīng)作相應(yīng)改變。能夠

21、及時(shí)取出各組能夠及時(shí)取出各組uCE及及iC值送顯示電路。值送顯示電路。晶體管特性圖示儀主要由階梯波發(fā)生器、集電極掃描信晶體管特性圖示儀主要由階梯波發(fā)生器、集電極掃描信號(hào)源、測(cè)試變換電路、控制電路、號(hào)源、測(cè)試變換電路、控制電路、X-Y方式示波器等部分組方式示波器等部分組成，如圖成，如圖6.20所示。所示。第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 19uCE(t)iC(t)uCE(t)IBtt t1t2 t3 t4 t51234 t1 t2(a)(b)(c)(d)圖6.21 晶體管特性圖示儀各點(diǎn)波形121221圖6-22 脈沖階梯波第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 206.5.2 階梯波信號(hào)源階梯波信號(hào)源阻容移相

22、器整流器脈沖形成級(jí)階梯波形成級(jí)階梯波放大器開(kāi)關(guān)電路圖圖6.24 階梯波信號(hào)源組成框圖階梯波信號(hào)源組成框圖 + 運(yùn)放SC2+UC2C1+VD1VD2UoUi+圖圖6.25 密勒積分型階梯波形成電路密勒積分型階梯波形成電路UA+第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 216.5.3 晶體管特性圖示儀的使用晶體管特性圖示儀的使用 1. XJ4810型晶體管特性圖示儀的面板結(jié)構(gòu)型晶體管特性圖示儀的面板結(jié)構(gòu) 第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 22XJ4810型半導(dǎo)體管特性圖示儀+10V 50V 100V 500V AC集電極電源峰值電壓%功耗限制電阻電容平衡輔助電容平衡增益拉出0.1YXmAICuAIRuAA外接UC

23、E外接UBE電流/度電壓/度顯示變換校準(zhǔn)階梯信號(hào)級(jí)/簇調(diào)零010k1M串聯(lián)電阻VuAmA電壓電流/級(jí)+重復(fù)關(guān)單簇按101增益U圖圖6.26 XJ4810型半導(dǎo)體圖示儀面板圖型半導(dǎo)體圖示儀面板圖拉電源開(kāi)第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 23（1）電源及示波管控制部分）電源及示波管控制部分電源及示波管控制部分開(kāi)關(guān)旋鈕包括：聚焦、輔助聚焦、電源及示波管控制部分開(kāi)關(guān)旋鈕包括：聚焦、輔助聚焦、輝度及電源開(kāi)關(guān)，各自的使用方法與示波器相似。輝度及電源開(kāi)關(guān)，各自的使用方法與示波器相似。（2）集電極電源）集電極電源1）“峰值電壓范圍峰值電壓范圍”選擇開(kāi)關(guān)選擇開(kāi)關(guān)“峰值電壓范圍峰值電壓范圍”選擇開(kāi)關(guān)用于選擇集電極電源

24、最大值。選擇開(kāi)關(guān)用于選擇集電極電源最大值。其中其中AC擋能使集電極電源變?yōu)殡p向掃描，使屏幕同時(shí)顯示出擋能使集電極電源變?yōu)殡p向掃描，使屏幕同時(shí)顯示出被測(cè)二極管的正、反方向特性曲線。當(dāng)電壓由低擋換向高擋被測(cè)二極管的正、反方向特性曲線。當(dāng)電壓由低擋換向高擋時(shí)，應(yīng)先將時(shí)，應(yīng)先將“峰值電壓峰值電壓%”旋鈕旋至旋鈕旋至0。2）“峰值電壓峰值電壓%”旋鈕旋鈕調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)“峰值電壓峰值電壓%”旋鈕使集電極電源在確定的峰值電壓旋鈕使集電極電源在確定的峰值電壓范圍內(nèi)連續(xù)變化。范圍內(nèi)連續(xù)變化。第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 243）“+、”極性按鍵開(kāi)關(guān)極性按鍵開(kāi)關(guān)按下按下“+、”極性按鍵開(kāi)關(guān)時(shí)集電極電源極性為負(fù)，彈極性按

25、鍵開(kāi)關(guān)時(shí)集電極電源極性為負(fù)，彈起時(shí)為正。起時(shí)為正。4）“電容平衡電容平衡”、“輔助電容平衡輔助電容平衡”旋鈕旋鈕當(dāng)當(dāng)Y軸為較高電流靈敏度時(shí)，調(diào)節(jié)軸為較高電流靈敏度時(shí)，調(diào)節(jié)“電容平衡電容平衡”、“輔輔助電容平衡助電容平衡”旋鈕兩旋鈕使儀器內(nèi)部容性電流最小，使熒光旋鈕兩旋鈕使儀器內(nèi)部容性電流最小，使熒光屏上的水平線基本重疊為一條。一般情況下無(wú)需調(diào)節(jié)。屏上的水平線基本重疊為一條。一般情況下無(wú)需調(diào)節(jié)。5）“功耗限制電阻功耗限制電阻”旋鈕旋鈕“功耗限制電阻功耗限制電阻”旋鈕用于改變集電極回路電阻的大小。旋鈕用于改變集電極回路電阻的大小。測(cè)量被測(cè)管的正向特性時(shí)應(yīng)置于低電阻擋，測(cè)量反向特性時(shí)測(cè)量被測(cè)管的正向

26、特性時(shí)應(yīng)置于低電阻擋，測(cè)量反向特性時(shí)應(yīng)置于高阻擋。應(yīng)置于高阻擋。 （3）Y軸部分軸部分第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 251）“電流電流/度度”旋鈕旋鈕“電流電流/度度”旋鈕是測(cè)量二極管反向漏電流旋鈕是測(cè)量二極管反向漏電流IR及三極管集及三極管集電電極電流極電流IC的量程開(kāi)關(guān)。當(dāng)開(kāi)關(guān)置于的量程開(kāi)關(guān)。當(dāng)開(kāi)關(guān)置于“ ”（該擋稱為（該擋稱為基極電流或基極源電壓）位置時(shí)，可使屏幕基極電流或基極源電壓）位置時(shí)，可使屏幕Y軸代表基極電軸代表基極電流或電壓；當(dāng)開(kāi)關(guān)置于流或電壓；當(dāng)開(kāi)關(guān)置于“外接外接”時(shí)，時(shí)，Y軸系統(tǒng)處于外接收狀軸系統(tǒng)處于外接收狀態(tài)，外輸入端位于儀器左側(cè)面。態(tài)，外輸入端位于儀器左側(cè)面。2）“移位

27、移位”旋鈕旋鈕“移位移位”旋鈕可進(jìn)行垂直移位外，還兼作倍率開(kāi)關(guān)，當(dāng)旋鈕可進(jìn)行垂直移位外，還兼作倍率開(kāi)關(guān)，當(dāng)旋鈕拉出時(shí)，指示燈亮，旋鈕拉出時(shí)，指示燈亮，Y軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)縮小為原來(lái)的軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)縮小為原來(lái)的1/10。3）“增益增益”電位器電位器“增益增益”電位器用于調(diào)整電位器用于調(diào)整Y軸放大器的總增益，即軸放大器的總增益，即Y軸偏軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)。一般情況下無(wú)需經(jīng)常調(diào)整。轉(zhuǎn)因數(shù)。一般情況下無(wú)需經(jīng)常調(diào)整。 第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 26（4）X軸部分軸部分1）“電壓電壓/度度”旋鈕旋鈕 “電壓電壓/度度”旋鈕是集電極電壓旋鈕是集電極電壓UCE及基極電壓及基極電壓UBE的量程的量程開(kāi)關(guān)。當(dāng)開(kāi)關(guān)置于開(kāi)關(guān)。當(dāng)開(kāi)關(guān)

28、置于“”“”位置時(shí)，可使屏幕位置時(shí)，可使屏幕X軸代表基極電流軸代表基極電流或電壓；當(dāng)開(kāi)關(guān)置于或電壓；當(dāng)開(kāi)關(guān)置于“外接外接”時(shí)，時(shí)，X軸系統(tǒng)處于外接收狀態(tài)，軸系統(tǒng)處于外接收狀態(tài)，外輸入端位于儀器左側(cè)面。外輸入端位于儀器左側(cè)面。2）“增益增益”電位器電位器“增益增益”電位器用于調(diào)整電位器用于調(diào)整X軸放大器的總增益，即軸放大器的總增益，即X軸偏軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)。一般情況下無(wú)需經(jīng)常調(diào)整。轉(zhuǎn)因數(shù)。一般情況下無(wú)需經(jīng)常調(diào)整。（5）顯示部分）顯示部分1）“變換變換”選擇開(kāi)關(guān)選擇開(kāi)關(guān)第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 27“變換變換”選擇開(kāi)關(guān)用于同時(shí)變換集電極電源及階梯信號(hào)的選擇開(kāi)關(guān)用于同時(shí)變換集電極電源及階梯信號(hào)的極性，

29、以簡(jiǎn)化極性，以簡(jiǎn)化NPN型管與型管與PNP管轉(zhuǎn)測(cè)時(shí)的操作。管轉(zhuǎn)測(cè)時(shí)的操作。2）“”按鍵開(kāi)關(guān)按鍵開(kāi)關(guān)“”按鍵開(kāi)關(guān)按下時(shí)，可使按鍵開(kāi)關(guān)按下時(shí)，可使X、Y放大器的輸入端同時(shí)放大器的輸入端同時(shí)接地，以確定零基準(zhǔn)點(diǎn)。接地，以確定零基準(zhǔn)點(diǎn)。3）“校準(zhǔn)校準(zhǔn)”按鍵開(kāi)關(guān)按鍵開(kāi)關(guān)“校準(zhǔn)校準(zhǔn)”按鍵開(kāi)關(guān)用于校準(zhǔn)按鍵開(kāi)關(guān)用于校準(zhǔn)X軸及軸及Y軸放大器增益。開(kāi)關(guān)軸放大器增益。開(kāi)關(guān)按下時(shí)，在熒光屏有刻度的范圍內(nèi)，亮點(diǎn)應(yīng)自左下角準(zhǔn)確地按下時(shí)，在熒光屏有刻度的范圍內(nèi)，亮點(diǎn)應(yīng)自左下角準(zhǔn)確地跳至右上角，否則應(yīng)調(diào)節(jié)跳至右上角，否則應(yīng)調(diào)節(jié)X軸或軸或Y軸的增益電位器來(lái)校準(zhǔn)。軸的增益電位器來(lái)校準(zhǔn)。（6）階梯信號(hào)）階梯信號(hào)1）“電壓電壓電流電

30、流/級(jí)級(jí)”旋鈕旋鈕“電壓電流/級(jí)”旋鈕用于確定每級(jí)階梯的電壓值或電流第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 28值。 2）“串聯(lián)電阻”開(kāi)關(guān) “串聯(lián)電阻”開(kāi)關(guān)用于改變階梯信號(hào)與被測(cè)管輸入端之間所串接的電阻大小，但只有當(dāng)電壓電流/級(jí)開(kāi)關(guān)置于電壓擋時(shí)，本開(kāi)關(guān)才起作用。 3）“級(jí)/簇”旋鈕 “級(jí)/簇”旋鈕用于調(diào)節(jié)階梯信號(hào)一個(gè)周期的級(jí)數(shù)，可在110級(jí)之間連續(xù)調(diào)節(jié)。 4）“調(diào)零”旋鈕 “調(diào)零”旋鈕用于調(diào)節(jié)階梯信號(hào)起始級(jí)電平，正常時(shí)該級(jí)為零電平。第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 295）“+、”極性按鍵開(kāi)關(guān)“+、”極性按鍵開(kāi)關(guān)用于確定階梯信號(hào)的極性。6）“重復(fù)關(guān)”按鍵開(kāi)關(guān)“重復(fù)關(guān)”按鍵開(kāi)關(guān)彈起時(shí)，階梯信號(hào)重復(fù)出現(xiàn)，用作正

31、常測(cè)試；當(dāng)開(kāi)關(guān)按下時(shí)，階梯信號(hào)處于待觸發(fā)狀態(tài)。 7）“單簇按”開(kāi)關(guān)“單簇按”開(kāi)關(guān)與“重復(fù)關(guān)”按鍵開(kāi)關(guān)配合使用。當(dāng)階梯信號(hào)處于調(diào)節(jié)好的待觸發(fā)狀態(tài)時(shí)，按下該按鈕，指示燈亮，階梯信號(hào)出現(xiàn)一次，然后又回至待觸發(fā)狀態(tài)。（7）測(cè)試臺(tái)部分圖6.27為XJ4810型晶體管特性圖示儀測(cè)試臺(tái)面板圖，各第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 30開(kāi)關(guān)旋鈕的作用如下： 1）“左”、“右”按鍵開(kāi)關(guān) 開(kāi)關(guān)按下時(shí)，分別接通左、右邊的被測(cè)管。 2）“二簇”按鍵開(kāi)關(guān) “二簇”按鍵開(kāi)關(guān)按下時(shí)，圖示儀自動(dòng)交替接通左、右兩只被測(cè)管，此時(shí)可同時(shí)觀測(cè)到兩管的特性曲線，以便對(duì)它們進(jìn)行比較。 3）“零電壓”、“零電流”按鈕 “零電壓”、“零電流”按鈕

32、按下時(shí)，分別將被測(cè)管的基極接地、基極開(kāi)路，后者用于測(cè)量ICEO、BUCEO等參量。CBEIRCBEGCBEGCBECBECBE零電壓零電流左 二簇 右測(cè)試選擇圖6.27 XJ4810型晶體管特性圖示儀測(cè)試臺(tái)面板圖第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 312. XJ4810型晶體管特性圖示儀的使用方法與注意事項(xiàng)型晶體管特性圖示儀的使用方法與注意事項(xiàng)（1）使用方法開(kāi)啟電源，指示燈亮，預(yù)熱15min后使用。調(diào)節(jié)輝度、聚焦、輔助聚焦等旋鈕，使屏幕上的亮點(diǎn)或線條清晰。X、Y靈敏度校準(zhǔn)。將峰值電壓%旋鈕選為0，屏幕上的亮點(diǎn)移至左下角，按下顯示部分中的校準(zhǔn)按鍵開(kāi)關(guān)，此時(shí)亮點(diǎn)應(yīng)準(zhǔn)確地跳至右上角。否則，應(yīng)調(diào)節(jié)X軸或Y軸

33、的增益電位器來(lái)校準(zhǔn)。 階梯調(diào)零。當(dāng)測(cè)試中要用到階梯信號(hào)時(shí)，必須先進(jìn)行階梯調(diào)零，其過(guò)程如下：將階梯信號(hào)及集電極電源均置于“+”極性，“電壓/度”置于“1V/度”，“電流/度”置于“”，“電壓電第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 32流/級(jí)”置于“0.05V/級(jí)”，“重復(fù)開(kāi)關(guān)”置于重復(fù)，“級(jí)/簇”置于適中位置，“峰值電壓范圍”置于10V擋，調(diào)節(jié)“峰值電壓%”旋鈕使屏幕上的掃描線滿度，然后按下“”按鍵，觀察此時(shí)亮點(diǎn)在屏幕上的位置，再將按鍵復(fù)位，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕使階梯波起始級(jí)處于亮點(diǎn)位置，這樣，階梯信號(hào)的零電平即被校準(zhǔn)。 （2）注意事項(xiàng) 應(yīng)特別注意階梯信號(hào)選擇、功耗限制電阻、峰值電阻范圍旋鈕的使用，如果使用不當(dāng)

34、會(huì)損壞被測(cè)晶體管。 測(cè)試大功率晶體管和極限參數(shù)、過(guò)載參數(shù)時(shí)，應(yīng)采用單簇階梯信號(hào)，以防過(guò)載損壞被測(cè)器件。 測(cè)試MOS型場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)，應(yīng)特別注意不要使柵極懸空，以免感應(yīng)電壓過(guò)高擊穿被測(cè)管。第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 33測(cè)試完畢后，使儀器復(fù)位，以防下次使用時(shí)因疏忽而損壞被測(cè)器件。此時(shí)應(yīng)將“峰值電壓范圍”置于（010V）擋，“峰值電壓調(diào)節(jié)”旋到零位，階梯信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)置于關(guān)擋，“功耗限制電阻”置于10k以上位置。6.5.4 晶體管特性圖示儀特性曲線測(cè)試舉例晶體管特性圖示儀特性曲線測(cè)試舉例晶體管特性圖示儀可直接測(cè)試晶體管各種組態(tài)的輸出、輸入特性以及各種參數(shù)的測(cè)量。這里僅介紹部分特性曲線的測(cè)試方法。1.

35、二極管特性曲線的測(cè)試二極管特性曲線的測(cè)試二極管特性曲線的測(cè)試原理如圖6.28所示。測(cè)試二極管時(shí)只需觀察流過(guò)二極管的電流與二極管兩端電壓之間的關(guān)系，不必使用階梯信號(hào)源。將二極管的正極和第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 34負(fù)極分別插入C、E兩個(gè)接線端即可。測(cè)正向特性時(shí)加正極性掃描電壓，測(cè)反向特性時(shí)加負(fù)極性掃描電壓。集電極掃描電壓接至X軸，RF上的取樣電壓接至Y軸，則可顯示出相應(yīng)的特性。為了能顯示出二極管的正反向特性，把未掃描時(shí)的亮點(diǎn)調(diào)至顯示屏的中心位置，扳動(dòng)掃描電壓極性開(kāi)關(guān)則可分別顯示出正反向特性曲線。新型的晶體管圖示儀，集電極掃描電壓有雙向掃描功能，可使正反向特性曲線同時(shí)顯示在熒光屏上。根據(jù)顯示出

36、Y放大器X放大器RCRFX偏轉(zhuǎn)板Y偏轉(zhuǎn)板VD圖6.28 二極管特性曲線測(cè)試原理圖第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 35的特性曲線，依據(jù)定義可測(cè)量出二極管的各種參數(shù)，如整流二極管的正向壓降、反向電流，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓、動(dòng)態(tài)電阻等。 2. 三極管特性曲線的測(cè)試三極管特性曲線的測(cè)試 （ 1）三極管輸出特性曲線測(cè)試 NPN型三極管輸出特性曲線測(cè)試原理如圖6.20所示。選擇集電極掃描電壓、基極階梯信號(hào)的極性及掃描電壓的峰值電壓范圍，Y軸作用開(kāi)關(guān)置于“集電極電流”某合適擋位，X軸作用開(kāi)關(guān)置于“集電極電壓”某合適擋位；基極接入階梯信號(hào)（連續(xù)或脈沖），“階梯選擇”置于階梯電流某合適位置，“功耗限制電阻”選取合適數(shù)值，插入被測(cè)三極管，加大集電極掃描電壓，即可顯示出三極管共射輸出特性曲線。第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 36（2）三極管輸入特性曲線的測(cè)試三極管輸入特性曲線的測(cè)試原理如圖6.29所示。此時(shí)被測(cè)管的集電極仍接全波整流掃描電壓，基極接入連續(xù)階梯（或脈沖階梯）信號(hào)，二者極性由被測(cè)管管型確定，Y軸作用開(kāi)關(guān)置于“基極電流或基極源電壓”，“X軸作用”置于“基極電壓”某合適擋位，階梯電流iB及掃描電壓uCE的調(diào)節(jié)方法同上。X放大Y 放大RBX偏轉(zhuǎn)板Y偏轉(zhuǎn)板圖6.29 晶體三極管輸入特性曲線測(cè)試原理圖放大器RCuBEiB第6章 電子元器件測(cè)量與儀器 37PNP型三極管特性曲線測(cè)試時(shí)